KR20070090958A - 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법 및 상기 회전자와인딩을 포함한 전기 기계 - Google Patents

전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법 및 상기 회전자와인딩을 포함한 전기 기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 기계(10)의 회전자 와인딩을 제조하기 위한 방법으로서, 고정자(11) 내에 적어도 4 개의 자극들을 고정자(11), 정류자 회전자(13), 상기 자극들의 개수와 다른 개수의 극 톱니들(Z), 상기 극 톱니들(Z)의 개수와 적어도 2배만큼 큰 개수의 개별 톱니 코일들(S) 및 정류자 박판들(L)을 포함한다. 코일(S.i)의 최적의 정류를 통해 토크 리플을 감소시키고 수명을 연장시키기 위해, 시작 박판(La I)으로부터 제 1 코일(S1)이 시작 박판(La I)에 대한 선택 가능한 각도 오차(o)를 갖고 제 1 극 톱니(Z1)에 와인딩되고, 와인딩 와이어(17)는 설정된 박판 스텝 폭(Y)을 갖고 다른 정류자 박판(Lei)에 고정된 후, 연속적으로 하나의 박판(La-i)로부터 하나의 코일(Si)이 고정자의 극 피치에 관련한 각도 오차(o)에 대한 각도 오차(Wf)가 최소인 극 톱니(Zi)에 와인딩되고 와인딩 와이어는 동일한 박판 스텝 폭(Y)을 가지고 다른 박판(Le-i)에 접촉된다.
정류자, 회전자, 극 톱니, 코일, 개별 톱니 코일, 박판

Description

전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법 및 상기 회전자 와인딩을 포함한 전기 기계{METHOD FOR THE PRODUCTION OF A ROTOR WINDING FOR AN ELECTRIC MACHINE, AND ELECTRIC MACHINE COMPRISING A CORRESPONDING ROTOR WINDING}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계의 회전자 와인딩의 제조 방법 및 청구항 제 16 항의 전제부에 따른 상기 방식으로 제조된 회전자 와인딩을 포함한 전기 기계에 관한 것이다.
DE 197 57 279 C1에는, 4극 전기 모터에서, 토크 리플을 감소시키고 정류를 양호하게 하기 위해, 12개의 정류자 박판들 및 거기에 연결된 12 개의 코일을 포함한 정류자 회전자를 사용하는 것이 공지된다. 회전자의 전류 공급을 대칭으로 형성하고 전류 공급을 단 하나의 브러쉬 쌍에 의해서도 확실히 하기 위해, 직경 방향으로 마주보게 놓인 박판들이 접촉 브릿지를 통해 서로 연결된다. 상기 기계의 경우 회전자 전류가 2 개의 코일 스트랜드들로 나누어지지 않고 접촉 브릿지에 의해 4 개의 코일 스트랜드들로 나눠지므로, 하나의 코일 스트랜드에는 단지 절반의 코일만이 직렬로 접속되는 것이 단점이다. 이로써, 코일에서의 정류 전압은 상응하게 커진다. 이것은 탄소 브러쉬와 정류자 간의 마찰을 높이므로 이에 따라 모터의 수명 또는 작동 시간을 상응하게 제한한다. 또한 회전자의 코일들이 3 개의 극 톱 니들에 걸쳐 각각 와인딩되므로, 와인딩 헤드들이 회전자의 단부면에서 교차된다. 이것은 와인딩 헤드의 돌출부를 크게 만들고 코일의 와인딩 헤드-연결부를 길어지게 하는데, 이것은 또한 재료의 고비용화를 초래하고 열 손실을 높인다.
공개 공보 US 4,532,449에는 회전자 코일들의 개수가 정류자 박판의 개수의 절반인, 정류자 회전자를 포함한 4극 전기 기계가 공지된다. 상기 전기 기계에서 5 개의 코일들에는 하나의 브러쉬 쌍에 의해 10 개의 박판들을 거쳐 전류가 공급된다. 코일들은 하나의 코일로부터 그 다음의 코일로 각각 하나의 극 톱니를 뛰어 넘도록, 개별 톱니 와인딩으로서 완전히 와인딩된다. 코일들의 시작점 및 종료점은 사이에 각각 하나의 자유 박판을 비워둔 박판들에 각각 접촉된다. 상기 자유 박판들은 코일들의 전류 공급을 위해, 접촉 브릿지를 통해 그들에 마주 보게 놓인 박판들과 연결되고, 상기 박판들은 코일들과 접속된다. 상기 조치는 12 개 대신 5 개의 코일들의 경우 박판 전압이 상승됨으로써, 브러쉬 스파크를 더 증가시키는데, 이것은 정류자의 수명을 줄이고 기계의 작동 시간을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 개별 톱니 코일들을 포함한 멀티 극성 전기 기계에서 기계의 정류 및 수명을 개선하는 것이다.
청구항 제 1 항의 특징을 갖는 전기 기계의 회전자 와인딩의 제조를 위한 방법은, 극 톱니들에 균일하게 분포되어 와인딩된 개별 톱니 코일들이 고정자의 극 피치와 관련해서 가능한 가장 작은 전기 각도 오차를 가진 위치를 차지하는 장점을 갖는다. 이를 통해, 회전자에 작용하는 방사방향 힘 자극 및 정류 손실을 최소화하고 기계의 작동 시간을 늘릴 수 있다. 또한 개별 톱니 코일들이 사용됨으로써 돌출한, 긴 와인딩 헤드-연결부들이 없어진다. 코일들와 정류자 박판들의 개수가 동일한 짝수로 이루어짐으로써 코일들은 2 개의 분기로만 균일하게 배분된다.
종속 청구항에 제시된 조치들을 통해 독립 청구항의 특징의 바람직한 실시 및 개선이 가능해진다.
회전자 와인딩의 간단하고 저렴한 제조는, 다수의, 바람직하게는 모든 개별 톱니 코일들이 차례로 와인딩되며, 개별 톱니 코일들의 시작점 및 종료점이 웨이브 와인딩 방식으로 하나의 동일한 방향으로 박판 스텝 폭을 가지고 각각의 정류자 박판에 접촉되는 것을 통해 이루어지며, 이전 코일들의 종료 박판은 각각 다음에 와인딩하려는 개별 톱니 코일에 대한 시작 박판을 형성한다. 바람직한 방식으로는, 개별 톱니 코일들의 박판 스텝 폭(Y)은 박판 수(l)와 고정자의 극 쌍 수(p)에 의존해서, 상기 박판 스텝 폭이 식(|Y-l/p| ≤ 0.5)을 충족시키도록 설정된다. 또한 간단한 방식으로 제 1 개별 톱니 코일의 종료점이, 식(Le1=(La1+Y) 모듈1)에 따라 미리 결정된 박판과 접촉되고, 이 경우 다음에 와인딩하려는 개별 톱니 코일용 상기 박판은 상기 다음에 와인딩하려는 코일의 코일 시작점을 위한 박판(La2)을 형성한다. 그 후, 각각의 다른 코일들이 박판 스텝 폭(Y)으로 정류자의 박판들과 접촉된다.
개별 톱니 코일들에 대해, 고정자의 극 피치에 관련해서 최적 위치를 찾기 위해, 본 발명의 실시예들에서, 다음에 와인딩하려는 코일 각각에 있어서 우선 회전자의 극 톱니들의 각각에 대해, 설정된 각도 오프셋에 대한 극 분포와 관련된 전기 각도 오차가 결정되고, 그 후 결정된 각도 오차들의 절대 값들이 서로 비교되고, 상기 비교에 의해 최소 전기 각도 오차를 가진 극 톱니가 결정되고 다음 코일이 상기 극 톱니에 와인딩되는 것이 제안된다. 또한 본 발명의 실시예에서는, 각각의 극 톱니에 대해 전기 각도 오차(Wf)가, 바람직하게는 극 쌍 톱니 수에 대해 주기적으로 반복하는 각도 오차의 코사인 값으로 하기 식에 따라 각각 결정된다 :
Wf(j) = cos 2π* p/z * (j-Lai/M),
상기 식에서, 승수 M = s/z, 즉 각 극 톱니당 코일들의 개수이고, s는 코일들의 전체 개수, z는 극 톱니들의 개수 및 j는 각각의 극 톱니이다. 설정된 각도 오프셋에 대한 최소 각도 오차를 결정하기 위해, 전기 각도 오차의 코사인 값을 각각 결정하여 서로 비교하는 것은, 전자 컴퓨터를 사용할 때 더 간단해지고, 다음 개별 톱니 코일은 각도 오차로서 가장 큰 절대 코사인 값을 가진 극 톱니에 와인딩된다. 또한 코일들의 와인딩 방향은 각도 오차-코사인 값의 부호에 의해 결정된다. 극 톱니들이 다수이므로, 다수의 극 톱니들에 대해 동일한 크기의 각도 오차들이 결정될 수 있기 때문에, 개별 톱니 코일들이 코일의 시작 박판과 종료 박판 사이에 있는 극 톱니에 각각 와인딩되는 것이, 박판들과 코일들 사이의 더 짧은 연결을 가능하게 하기 위해 제안된다. 또한, 개별 톱니 코일들이 모든 극 톱니들에 균일하게 분포되도록, 각각의 개별 톱니 코일이 예정된 코일의 개수를 아직 가지지 않는 다음 극 톱니 상에 와인딩된다. 회전자(13)의 정류자 측에서 박판들과 코일들 사이가 더 길게 연결되지 않도록, 시작- 또는 종료 박판 사이의 와인딩 와이어를 더 가까이 있는 2 개의 극 톱니들 사이를 통해 아마추어의 후면측으로, 거기서부터 특히 2 개의 다른 극 톱니들 사이를 통해 다시 정면측으로 그리고 코일 또는 박판으로 안내하는 것이 제안된다.
제시된 방법의 단계를 구현하기 위해, 시작- 및 종료 박판, 극 톱니, 그리고 코일의 와인딩 방향이 컴퓨터에 의해 와인딩 표의 형태로 결정되고, 상기 와인딩 표가 와인딩 자동화 기계 내로 입력되고, 상기 와인딩 자동화 기계에 의해 코일의 와인딩이 실행된다.
본 발명의 용도에 따라, 6극 전기 기계에 있어서는, 상기 기계의 회전자 상에 20 개의 개별 톱니 코일들이 와인딩 자동화 기계에 의해 10 개의 극 톱니들에 차례로 와인딩되고, 7개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭인 경우 정류자의 20 개의 박판들에 접촉된다.
4극 전기 기계에 있어서는, 상기 전기 기계의 회전자 상에 15 개의 개별 톱니 코일들이 와인딩 자동화 기계에 의해 5 개의 극 톱니들에 차례로 와인딩되고, 8개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭인 경우 정류자의 15 개의 박판들에 접촉된다.
8극 전기 기계에 있어서는, 상기 전기 기계의 회전자 상에 27 개의 개별 톱니 코일들이 와인딩 자동화 장치에 의해 9 개의 극 톱니에 차례로 와인딩되고, 7개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭인 경우 정류자의 27 개의 박판들에 접촉된다.
10극 전기 기계에 있어서는, 상기 전기 기계의 회전자 상에 24 개의 개별 톱니 코일들이 와인딩 자동화 장치에 의해 12 개의 극 톱니에 차례로 와인딩되고, 5 개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭인 경우 정류자의 24 개의 박판들에 접촉된다.
본 발명은 도면들을 참조로, 하기에서 실시예에 의해 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 기계의 개략적인 정면도이고,
도 2는 제 1 개별 톱니 코일을 가진 도 1의 기계의 전개도이고,
도 3은 제 1 실시예의 본 발명에 따른 방식에 따라 작성된 와인딩 표이고,
도 4는 도 3의 와인딩 표에 따른 회전자 와인딩의 제조를 4 개의 단계 a) 내지 d)로 도시하고,
도 5는 제 2 실시예를 위한 와인딩 표이고,
도 6은 도 5의 와인딩 표에 따른 처음 4 개의 코일의 제조를 포함한 기계의 개략적 도면이고,
도 7은 제 3 실시예를 위한 와인딩 표이고,
도 8은 도 7의 와인딩 표에 따라 제조된, 처음 4 개의 코일들을 포함한 기계의 개략적 도면이고,
도 9는 제 4 실시예를 위한 와인딩 표이고, 및
도 10은 도 9의 와인딩 표에 따라 제조된, 처음 4 개의 코일들을 포함한 기계의 개략적 도면이다.
도 1에는, 제 1 실시예에 있어서, 전기 기계(10)로서, 영구 자석 여기식 6극 직류 모터(10)가 정면도로 도시된다. 상기 기계는 바람직하게는 차량 내의 서보 구동기, 송풍기등에 사용되고 부하가 높은 경우에도 가능한 차량의 수명동안 확실하게 작동해야 한다. 따라서, 상기 기계의 구조가 가능한 견고해야 한다. 전기 기계(10)는 작동 갭(12)을 통해 정류자 회전자(13)와 협동하는 6극 고정자(11)를 포함한다. 상기 정류자 회전자는 하기에서 회전자라고 한다. 회전자(13)는 2 개의 면이 지지된 회전자 샤프트(15) 상에 고정되는 시트 패킷(14)으로 이루어진다. 시트 패킷(14)의 둘레에는 균일하게 분포된 10 개의 극 톱니들(Z)이 배치되고, 상기 극 톱니들 사이에는 회전자 와인딩(18)의 총 20 개의 코일들(S)을 수용하기 위한 홈들이 각각 형성된다. 코일들(S)은 개별 톱니 코일로서 각각 하나의 극 톱니(Z)의 둘레에 쌍으로 와인딩 자동화 장치에 의해 제조된다. 코일들(S)은 특별한 방식으로 시트 패킷(14)의 앞쪽 단부면에서 회전자 샤프트(15) 상에 장착된 정류자(16)와 접속된다. 정류자(16)는 2 개의 고정된 탄소 브러쉬들(B1 및 B2)과 협동하는, 원주에 균일하게 분포되어 배치된 20 개의 박판들(L)을 포함한다. 탄소 브러쉬들은 180°만큼 서로 오프셋되고 상기 탄소 브러쉬들에는 전기 기계의 작동을 위해 직류가 공급된다. 회전자(13)의 10 개의 극 톱니들(Z)은 고정자(11)의 3 개의 여자기 극 쌍들(p)과 협동한다. 전기 기계의 토크 리플이 가능한 감소하도록, 극 톱니들의 개수는 여기된 극들의 개수와 다르다.
도 2에는, 도 1의 직류 모터(10)의 전개도가 개략적으로 도시된다. 상기 전개도를 참조로, 회전자(13)의 극 톱니들 상에 코일(S)을 제조하고 배치하기 위한 와인딩 방법이 하기에 더 자세히 설명된다. 도면에는 6극 고정자(11), 10 개의 극 톱니들(Z1 내지 Z10), 제 1 개별 톱니 코일(S1) 및 정류자(16)의 20 개의 박판들(L1 내지 L20)이 도시된다. 제 1 코일의 배치는 자유로운 선택이 가능하고 본 실시예에서는 제 1 극 톱니(Z1)에 할당 배치된다. 또한 제 1 코일(S1)을 포함한 제 1 극 톱니(Z1)는 본 실시예에서는 고정자(11)의 북극의 중간에 할당 배치된다. 상기 할당 배치도 자유로이 선택 가능하다. 본 실시예에서는 또한 극 톱니들(Z)에 대한 정류자 박판들(L)의 자유로이 선택 가능한 배치가 제 1 극 톱니(Z1)가 정류자(16)의 박판들(L5 과 L6) 사이에 있는 박막 슬릿의 높이로 정확히 놓이도록 선택된다. 상기 위치는 도 2에 따라 둘레에 φ= 0°인 각 위치를 가져야 한다. 따라서, 고정자(11)의 인접한 남극은 60°의 위치에 놓이고, 인접한 극 톱니(Z2)는 36°의 위치에 놓이고, 또한 다음 박판 슬릿은 18°의 위치에 놓인다. 또한, 전체 코일들(S)의 시작점은 각각 시작 박판(La)에 접촉되고 코일들의 종료점은 종료 박판(Le)에 접촉된다. 도 2에 따라, 박판(L2)은 제 1 코일(S1)에 대해 자유로이 선택 가능한 시작 박판(La1)을 형성한다. 결론적으로, 본 실시예에서 선택된 박판(L2) 위치의 배치에 의해, 코일(S1)의 시작 박판(La1)과 상기 코일에 제공된 극 톱니(Z1) 사이에는 63°의 각 오프셋(φ0)이 생긴다. 도 2에서 코일(S1)의 최적 위치는 고정자(11)의 극(북극) 아래의 중간이 된다. 상기 위치는 각도 오차Wf=0°를 갖는다.
웨이브 와인딩 방식에 따라 개별 톱니 코일들(S)이 극 톱니들(Z)에 완전히 와인딩될 수 있도록, 모든 코일들(S)에 대해, 각각의 코일의 종료점이 자유 박판(L)과 접촉되는 것을 보장하는 박판 스텝 폭(Y)이 결정된다. 도 2에는 7개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭(Y)으로 제공된다. 즉: Y=7 이다. 본 발명의 방법에 따른, 도 3의 와인딩 표 내의 약어는 하기와 같이 정의된다:
p = 극 쌍 수
z = 톱니 수
l = 박판 수
s = 코일 수
M = 승수 = l/z = s/z
Y = 박판 스텝 폭
Wf = 각도 오차(코일(S)의 최적 위치와의 편차)
Wz = 코일(S)의 와인딩 수
i = 각각의 코일(1,2,3...s)
j = 각각의 극 톱니(1,2,3...z)
또한, 각 도표에서는 하기의 조건이 충족되어야 한다:
p > 1
p < z <4p
z ≠2p 및 z ≠3p
M > 1
M ≠p의 정수의 배수
M ≠p의 정수의 약수
l = s = M * z
|Y-l/p| ≤ 0.5
모든 코일들은 각각 하나의 시작 박판(La) 및 하나의 종료 박판(Le)과 접촉 된다. 제 1 시작 박판(La1)의 자유 선택 결정에 따라, 모든 코일들(i)에 대해 아래 식에 따른 시작- 및 종료 박판들이 주어진다:
(1) Lai = La1 + [(i-1)×Y] mod l (mod = 모듈)
및 Lei = (Lai + Y) mod l
상기 실시예에서 박판이 20 개일 때 박판들(l)에 대한 모듈의 값의 범위는 1 내지 20이다.
고정자(11)의 각각의 다른 코일들(S)에 있어서, 제 1 패스에서 각각의 극 톱니(Z)에 대해, 토크 형성 및 브러쉬 스파크 최소화에 관련한 최적의 위치에 대한 각도 오차(Wf)가 결정되고, 구체적으로 각도 오차가 0°인 제 1 코일(S1)로부터 각도 오차(Wf)가 결정된다. 도 2에서 파선으로 표시된 코일 2에 있어서, 시작 박판(L9)에 대해 63°의 각 오프셋(φ0)을 가진 최적 위치는, 도면에 점선으로 도시된, 극 톱니들 Z4와 Z5 사이의 위치일 것이다. 다른 최적 위치들은 각각 하나의 극 피치(360°/2p)만큼, 즉 각각 60°만큼 서로 오프셋된다. 코일 2에 제공되는 극 톱니들은 여기에서 각도 오차라고 하는, 기계의 극 피치에 관련한 최적의 위치들에 대한 편차를 가진다. 따라서, 각각의 코일에 대해, 최적 위치들 중 하나에 대한 최소의 편차를 갖는 극 톱니가 찾아져야 한다. 계산을 간소화하기 위해, 각각의 극 톱니에 대한 각각의 다른 코일의, 하나의 극 쌍에 관련한 주기적 전기 각도 오차의 코사인 값이 각각 아래 식에 의해 결정된다:
(2) Wf(j) = cos [2π* p/z * (j-Lai/M)]
다음 패스에서는 각도 오차(Wf)의 가장 큰 코사인 값을 가진 극 톱니(Z) 또는 극 톱니들(Z)을 결정하기 위해, 톱니들(j) 상의 코일(i)의 결정된 각도 오차들(Wf)이 서로 비교된다. 이것은 아래 식에 따른다:
(3) |Wf(j)|= Wfmax;Wfmax=max(|Wf(1)|, |Wf(2)|,|Wf(3)|,..)
상기 식에서, Wfmax는 코일(i)에 대해 이전에 결정된 가장 큰 비교 값이다.
식(2)에 의해 결정된 각도 오차(Wf)의 부호는 코일의 최적 위치가 고정자의 북극 또는 남극에 관련되는지를 나타낸다. -제 1 코일(S1)로부터- 코사인 값이 포지티브인 경우 코일들(S)은 동일하게 오른쪽으로 와인딩된다. 따라서, 각각의 코일(i)에 있어서, 각각의 코일들에 대해 결정된 극 톱니(Z)에 관련해서, 각도 오차(Wf(j))의 코사인 값이 네거티브인 경우 코일의 와인딩 방향이 바뀐다. 즉, 코일은 제 1 코일의 와인딩 방향의 반대로, 선택된 톱니(Z)에 왼쪽으로 와인딩된다.
도 1 에 따른 직류 모터(10)에 있어서, 식들((1),(2) 및 (3))에 의해 도 3에 도시된 와인딩 표가 작성되고, 도 2에 따른 제 1 코일(S1)은 극 톱니(Z1) 상에 배치된다. 왜냐하면 각도 오차의 계산이 컴퓨터에 의해 실시되기 때문에, 식들((2) 및 (3))은 제 1 코일에도 적용된다.
제 1 실시예에는 아래와 같은 것이 적용된다:
극 쌍 수 p = 3
극 톱니 수 z = 10
박판 수 l = 20
코일 수 s = 20
승수 M = 2
박판 스텝 폭 Y = 7
와인딩 수 Wz = 11
상기 값들에 의해 전술한 조건들이 충족된다. 2 개의 식들(1)에 의해, 각각의 코일(Li)에 대해 시작 박판(Lai) 및 종료 박판(Lei)이 결정된다.
정류자에 코일 접촉 :
Lai = (La1[(i-1)*Y])mod20; Lei = (Lai+Y)mod20
코일 1 : La 1 = (2+( 1-1)*7)mod20 = 2; Le 1 = ( 2+7)mod20 = 9
코일 2 : La 2 = (2+( 2-1)*7)mod20 = 9; Le 2 = ( 9+7)mod20 =16
코일 3 : La 3 = (2+( 3-1)*7)mod20 =16; Le 3 = (16+7)mod20 = 3
코일 4 : La 4 = (2+( 4-1)*7)mod20 = 3; Le 4 = ( 3+7)mod20 =10
코일 5 : La 5 = (2+( 5-1)*7)mod20 =10; Le 5 = (10+7)mod20 =17
코일 6 : La 6 = (2+( 6-1)*7)mod20 =17; Le 6 = (17+7)mod20 = 4
코일 7 : La 7 = (2+( 7-1)*7)mod20 = 4; Le 7 = ( 4+7)mod20 =11
코일 8 : La 8 = (2+( 8-1)*7)mod20 =11; Le 8 = (11+7)mod20 =18
코일 9 : La 9 = (2+( 9-1)*7)mod20 =18; Le 9 = (18+7)mod20 = 5
코일 10: La10 = (2+(10-1)*7)mod20 = 5; Le10 = ( 5+7)mod20 =12
코일 11: La11 = (2+(11-1)*7)mod20 =12; Le11 = (12+7)mod20 =19
코일 12: La12 = (2+(12-1)*7)mod20 =19; Le12 = (19+7)mod20 = 6
코일 13: La13 = (2+(13-1)*7)mod20 = 6; Le13 = ( 6+7)mod20 =13
코일 14: La14 = (2+(14-1)*7)mod20 =13; Le14 = (13+7)mod20 =20
코일 15: La15 = (2+(15-1)*7)mod20 =20; Le15 = (20+7)mod20 = 7
코일 16: La16 = (2+(16-1)*7)mod20 = 7; Le16 = ( 7+7)mod20 =14
코일 17: La17 = (2+(17-1)*7)mod20 =14; Le17 = (14+7)mod20 = 1
코일 18: La18 = (2+(18-1)*7)mod20 = 1; Le18 = ( 1+7)mod20 = 8
코일 19: La19 = (2+(19-1)*7)mod20 = 8; Le19 = ( 8+7)mod20 =15
코일 20: La20 = (2+(20-1)*7)mod20 =15; Le20 = (15+7)mod20 = 2
각도 오차 결정:
각각의 코일들(S)에 있어서, 식(2)에 의해 모든 극 톱니들(Z)에 대해 각각의 각도 오차(Wf)가 결정된다.
코일 1의 각도 오차
Wf(j) = cos [2π×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2π×3/10 × (1-2/2)] = 1.0
톱니 2: Wf(2) = cos [2π×3/10 × (2-2/2)] = -0.309
톱니 3: Wf(3) = cos [2π×3/10 × (3-2/2)] = -0.809
톱니 4: Wf(4) = cos [2π×3/10 × (4-2/2)] = 0.809
톱니 5: Wf(5) = cos [2π×3/10 × (5-2/2)] = 0.309
톱니 6: Wf(6) = cos [2π×3/10 × (6-2/2)] = -1.0
톱니 7: Wf(7) = cos [2π×3/10 × (7-2/2)] = 0.309
톱니 8: Wf(8) = cos [2π×3/10 × (8-2/2)] = 0.809
톱니 9: Wf(9) = cos [2π×3/10 × (9-2/2)] = -0.809
톱니 10: Wf(10)= cos [2π×3/10 ×(10-2/2)] = -0.309
다음 패스에서는 식(3)에 의해, 코일 l에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 1.0
각도 오차-비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 1.0 = 1.0 : 조건 충족됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.309 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.809 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.309 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.809 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 1.0 = 1.0 : 조건 충족됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 0.309 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.809 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.809 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(10)|= Wfmax: 0.309 ≠1.0 : 조건 충족 안 됨.
여기에서 다수의 극 톱니들(Z1 및 Z6)이 동일한 최소 절대 각도 오차를 가지기 때문에, 상기 극 톱니들 중, 코일(S)의 시작 박판(La)과 종료 박판(Le) 사이의 영역에 있는 극 톱니(Z)가 선택된다. 또한, 선택된 톱니(Z)에 대해 코일들(S)의 사전 설정된 개수(M)가 이미 선택되었는지의 여부가 검사된다.
비교의 결과:
코일 1은 톱니 1에 와인딩될 수 있다. 결정된 값이 포지티브이므로, 코일 1은 오른쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 3의 와인딩 표의 제 1 행이 결정된다.
이제, 동일한 계산이 시작 박판(La2 = 9)을 가진 코일 2에 대해 식(2)에 따라 실행된다.
코일 2의 각도 오차:
Wf(j) = cos [2π×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2π×3/10 × (1-9/2)] = 0.951
톱니 2: Wf(2) = cos [2π×3/10 × (2-9/2)] = 0.000
톱니 3: Wf(3) = cos [2π×3/10 × (3-9/2)] = -0.951
톱니 4: Wf(4) = cos [2π×3/10 × (4-9/2)] = 0.588
톱니 5: Wf(5) = cos [2π×3/10 × (5-9/2)] = 0.588
톱니 6: Wf(6) = cos [2π×3/10 × (6-9/2)] = -0.951
톱니 7: Wf(7) = cos [2π×3/10 × (7-9/2)] = 0.000
톱니 8: Wf(8) = cos [2π×3/10 × (8-9/2)] = 0.951
톱니 9: Wf(9) = cos [2π×3/10 × (9-9/2)] = -0.588
톱니 10: Wf(10)= cos [2π×3/10 ×(10-9/2)] = -0.588
다음 패스에서 식(3)에 의해, 코일 2에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 0.951
각도 오차-비교
|Wf(1)| = Wfmax: 0.951 = 0.951 : 조건 충족됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.000 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.951 = 0.951 : 조건 충족됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.588 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.588 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 0.951 = 0.951 : 조건 충족됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 0.000 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.951 = 0.951 : 조건 충족됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.588 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(10)|= Wfmax: 0.588 ≠0.951 : 조건 충족 안 됨.
여기에서 다수의 극 톱니들이 동일한 최소 절대 각도 오차를 가지기 때문에, 상기 극 톱니들 중, 코일(S)의 시작 박판(La)과 종료 박판(Le) 사이의 영역에 있는 극 톱니(Z)가 선택된다. 또한, 선택된 톱니(Z)에 대해 코일들(S)의 예정된 개수(M)가 이미 선택되었는지가 검사된다.
비교의 결과:
코일 2는 톱니 3에 와인딩될수 있다. 결정된 값이 네거티브이므로, 코일(2)은 왼쪽으로 와인딩된다. 이제는, 도 3의 와인딩 표의 제 2 행도 결정된다.
동일한 계산들이 나머지 코일들 3 내지 20에 대해 식((2) 및 (3))으로 동일하게 실시되고 각 행 별로 도 3의 와인딩 표가 작성된다. 직류 모터(10)의 회전 자(13)를 본 발명에 따른 방법으로 와인딩하기 위해, 우선 도 3의 와인딩 표가 와인딩 자동화 장치 내로 입력된다.
도시되지 않은 와인딩 자동화 장치는 도 3의 와인딩 표에 따라 각 행 별로 작업하고, 코일들(S1 내지 S20)이 차례로 와인딩되고 상기 코일들에 할당 배치된 정류자(16)의 박판들(L)에 각각 접촉된다. 도 4에는 도 3의 와인딩 표에 따른 코일의 제조가 4 개의 단계들( a) 내지 d) )로 도시된다.
도 4의 a)단계에 따라, 와인딩 와이어(17)의 시작점(17a)은 박판(L2)에 접촉된다. 와인딩 와이어는 거기서부터 극 톱니(Z1)로 안내되고 코일(S1)은 화살표로 도시되듯이 오른쪽으로 극 톱니(Z1)에 와인딩된다. 코일 종료점은 박판(L9)과 접촉된다. 거기서부터 코일(S2)은 극 톱니(Z3)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L16) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S3)은 극 톱니(Z8)에 오른쪽으로 와인딩되고, 코일 종료점은 박판(L3) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S4)은 왼쪽으로 극 톱니(Z10)에 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L10)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S5)은 오른쪽으로 극 톱니(Z5)에 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L17)에 접촉된다. 박판(L17)으로부터 코일 와이어는 표시된 화살표에 따라 도 4의 b)단계로 이어진다.
거기에서 박판(L17)으로부터 코일(S6)은 극 톱니(Z7)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L4)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S7)은 극 톱니(Z2)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L11)에 접촉된다. 박판(L11)으로부터 코일(S8)은 극 톱니(Z4)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L18)에 접촉된 다. 거기서부터 코일(S9)은 극 톱니(Z9)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L5)에 접촉된다. 박판(L5)으로부터 코일(S10)은 왼쪽으로 극 톱니(Z1)에 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L12) 상에 놓인다. 박판(L12)으로부터 와인딩 와이어는 표시된 화살표에 따라 도 4의 c)단계로 이어진다.
거기에서 코일(S11)은 박판(L12)으로부터 극 톱니(Z6)의 둘레를 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L19) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S12)은 극 톱니(Z8)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L6) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S13)은 극 톱니(Z3)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L13)에 접촉된다. 박판(L13)으로부터 코일(S14)은 극 톱니(Z5)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L20)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S15)은 극 톱니(Z20)에 오른쪽으로 와인딩되고 종료점은 박판(L7)에 접촉된다. 거기서부터 와인딩 와이어는 표시된 화살표에 따라 도 4의 d)단계로 이어진다.
박판(L7)으로부터 코일(S16)은 극 톱니(Z2)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L14)과 접촉된다. 거기서부터 코일(S17)은 극 톱니(Z7)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L1)에 접촉된다. 코일(S18)은 거기서부터 극 톱니(Z9)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L8)에 접촉된다. 박판(L8)으로부터 코일(S19)은 극 톱니(Z4)에 오른쪽으로 와인딩되고 상기 코일 종료점은 박판(L15) 상에 놓인다. 그리고, 코일(S20)은 극 톱니(Z6)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L2) 상에 놓인다. 와인딩 와이어(17)의 종료점(17b)은 여기에서 커팅된다. 이로써, 전체 20개의 코일들이 차례로 와인딩되어 모든 극 톱니 들(Z)에 균일하게 분포되어 배치된다. 도 3에 따른 와인딩 표로부터 도 1에서와 마찬가지로, 10 개의 극 톱니들(Z)의 각각의 톱니에 각각 2 개의 코일들(S)이 와인딩된다.
제 2 실시예에서는, 상기에 제시된 방법에 따라, 톱니 수(z), 코일 수(s) 및 박판 수(l)가 변경된 4극 직류 모터에 대해 도 5에 도시된 와인딩 표가 작성된다.
제 2 실시예에는 하기와 같은 것이 적용된다 :
극 쌍 수 p = 2
극 톱니 수 z = 5
박판 수 l = 15
코일 수 s = 15
승수 M = 3
박판 스텝 폭 Y = 8
와인딩 수 Wz = 11
상기 값들에 의해 전술한 조건들이 충족된다. 2 개의 식들(1)에 의해, 각각의 코일(Li)에 대해 시작 박판(Lai) 및 종료 박판(Lei)이 결정된다.
정류자에 코일 접촉 :
Lai = (La1[(i-1)*Y])mod15; Lei = (Lai+Y)mod15
코일 1 : La 1 = (3+( 1-1)*8)mod15 = 3; Le 1 = ( 3+8)mod15 =11
코일 2 : La 2 = (3+( 2-1)*8)mod15 =11; Le 2 = (11+8)mod15 = 4
코일 3 : La 3 = (3+( 3-1)*8)mod15 = 4; Le 3 = ( 4+8)mod15 =12
코일 4 : La 4 = (3+( 4-1)*8)mod15 =12; Le 4 = (12+8)mod15 = 5
코일 5 : La 5 = (3+( 5-1)*8)mod15 = 5; Le 5 = ( 5+8)mod15 =13
코일 6 : La 6 = (3+( 6-1)*8)mod15 =13; Le 6 = (13+8)mod15 = 6
코일 7 : La 7 = (3+( 7-1)*8)mod15 = 6; Le 7 = ( 6+8)mod15 =14
코일 8 : La 8 = (3+( 8-1)*8)mod15 =14; Le 8 = (14+8)mod15 = 7
코일 9 : La 9 = (3+( 9-1)*8)mod15 = 7; Le 9 = ( 7+8)mod15 =15
코일 10: La10 = (3+(10-1)*8)mod15 =15; Le10 = (15+8)mod15 = 8
코일 11: La11 = (3+(11-1)*8)mod15 = 8; Le11 = ( 8+8)mod15 = 1
코일 12: La12 = (3+(12-1)*8)mod15 = 1; Le12 = ( 1+8)mod15 = 9
코일 13: La13 = (3+(13-1)*8)mod15 = 9; Le13 = ( 9+8)mod15 = 2
코일 14: La14 = (3+(14-1)*8)mod15 = 2; Le14 = ( 2+8)mod15 =10
코일 15: La15 = (3+(15-1)*8)mod15 =10; Le15 = (10+7)mod15 = 3
각도 오차 결정:
각각의 코일(S)에 있어서, 식(2)에 의해 모든 극 톱니들(Z)에 대해 각각의 각도 오차(Wf)들이 결정된다.
코일 1의 각도 오차
Wf(j) = cos [2π×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×2/5 ×(1-3/3)] = 1.000
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×2/5 ×(2-3/3)] = -0.809
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×2/5 ×(3-3/3)] = 0.309
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×2/5 ×(4-3/3)] = 0.309
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×2/5 ×(5-3/3)] = -0.809
다음 패스에서는 식(3)에 의해, 코일 l에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 1.000
각도 오차-비교 :
|Wf(1)|= Wfmax: 1 = 1 : 조건 충족됨.
|Wf(2)|= Wfmax: 0.809 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)|= Wfmax: 0.309 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)|= Wfmax: 0.309 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)|= Wfmax: 0.809 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
비교의 결과:
코일(S1)은 톱니(Z1)에 와인딩될 수 있다. 결정된 값이 포지티브이므로, 코일 1은 오른쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 5의 와인딩 표의 제 1 행이 결정된다.
코일 2의 각도 오차:
Wf(j) = cos [2pi×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×2/5 ×(1-11/3)] = 0.914
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×2/5 ×(2-11/3)] = -0.500
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×2/5 ×(3-11/3)] = -0.105
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×2/5 ×(4-11/3)] = 0.669
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×2/5 ×(5-11/3)] = -0.978
다음 패스에서 식(3)에 의해, 코일 2에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 0.978
각도 오차 비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 0.914 ≠0.978 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.500 ≠0.978 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.105 ≠0.978 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.669 ≠0.978 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.978 = 0.978 : 조건 충족됨.
비교의 결과:
코일(S2)은 톱니(Z5)에 와인딩될 수 있다. 결정된 값이 네거티브이므로, 코일(2)은 왼쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 5의 와인딩 표의 제 2 행도 결정된다.
이제는, 동일한 계산들이 나머지 코일들 3 내지 15에 대해, 식들((2) 및 (3))에 의해 동일하게 실시되므로 각 행 별로 도 5의 와인딩 표가 작성된다.
도 6에는 코일 1 내지 4에 대해 제 1 단계에서의 코일들의 제조가 도시되고 설명된다.
와인딩 와이어(17)의 시작점(17a)은 박판(L3)에 접촉된다. 상기 와인딩 와이어는 거기서부터 극 톱니(Z1)로 안내되고, 코일(S1)은 오른쪽으로 극 톱니(Z1)에 와인딩된다. 코일 종료점은 박판(L11)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S2)은 극 톱 니(Z5)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L4)에 놓인다. 거기서부터 코일(S3)도 왼쪽으로 극 톱니(Z5)에 와인딩되고, 코일 종료점은 박판(L12) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S4)은 극 톱니(Z4)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L5) 상에 접촉된다. 박판(L5)으로부터 와인딩 코일(17)이 도시된 화살표에 따라 코일 6의 코일 시작점으로 이어지고, 전체 코일들이 기계의 회전자에 완전히 와인딩 될 때까지, 와인딩 자동화 장치는 와인딩 표에 따라 제 1 실시예의 도 4에서와 동일한 방식으로 작업한다.
제 3 실시예에서는 상기 방법에 따라, 변경된 톱니 수(z), 코일 수(s) 및 박판 수(l)를 가진 8극 직류 모터에 대해 도 7의 와인딩 표가 작성된다.
제 3 실시예에는 하기와 같은 것이 적용된다 :
극 쌍 수 p = 4
극 톱니 수 z = 9
박판 수 l = 27
코일 수 s = 27
승수 M = 3
박판 스텝 폭 Y = 7
와인딩 수 Wz = 15
상기 값들에 의해 전술한 조건들이 충족된다. 2 개의 식들(1)에 의해, 각각의 코일(Li)에 대해 시작 박판(Lai) 및 종료 박판(Lei)이 결정된다.
정류자에 코일 접촉 :
Lai = (La1[(i-1)*Y])mod27; Lei = (Lai+Y)mod27
코일 1 : La 1 = (3+( 1-1)*7)mod27 = 3; Le 1 = ( 3+7)mod27 =10
코일 2 : La 2 = (3+( 2-1)*7)mod27 =10; Le 2 = (10+7)mod27 =17
코일 3 : La 3 = (3+( 3-1)*7)mod27 =17; Le 3 = (17+7)mod27 =24
코일 4 : La 4 = (3+( 4-1)*7)mod27 =24; Le 4 = (24+7)mod27 = 4
코일 5 : La 5 = (3+( 5-1)*7)mod27 = 4; Le 5 = ( 4+7)mod27 =11
코일 6 : La 6 = (3+( 6-1)*7)mod27 =11; Le 6 = (11+7)mod27 =18
코일 7 : La 7 = (3+( 7-1)*7)mod27 =18; Le 7 = (18+7)mod27 =25
코일 8 : La 8 = (3+( 8-1)*7)mod27 =25; Le 8 = (25+7)mod27 = 5
코일 9 : La 9 = (3+( 9-1)*7)mod27 = 5; Le 9 = ( 5+7)mod27 =12
코일 10: La10 = (3+(10-1)*7)mod27 =12; Le10 = (12+7)mod27 =19
코일 11: La11 = (3+(11-1)*7)mod27 =19; Le11 = (19+7)mod27 =26
코일 12: La12 = (3+(12-1)*7)mod27 =26; Le12 = (26+7)mod27 = 6
코일 13: La13 = (3+(13-1)*7)mod27 = 6; Le13 = ( 6+7)mod27 =13
코일 14: La14 = (3+(14-1)*7)mod27 =13; Le14 = (13+7)mod27 =20
코일 15: La15 = (3+(15-1)*7)mod27 =20; Le15 = (20+7)mod27 =27
코일 16: La16 = (3+(16-1)*7)mod27 =27; Le16 = (27+7)mod27 = 7
코일 17: La17 = (3+(17-1)*7)mod27 = 7; Le17 = ( 7+7)mod27 =14
코일 18: La18 = (3+(18-1)*7)mod27 =14; Le18 = (14+7)mod27 =21
코일 19: La19 = (3+(19-1)*7)mod27 =21; Le19 = (21+7)mod27 = 1
코일 20: La20 = (3+(20-1)*7)mod27 = 1; Le20 = ( 1+7)mod27 = 8
코일 21: La21 = (3+(21-1)*7)mod27 = 8; Le21 = ( 8+7)mod27 =15
코일 22: La22 = (3+(22-1)*7)mod27 =15; Le22 = (15+7)mod27 =22
코일 23: La23 = (3+(23-1)*7)mod27 =22; Le23 = (22+7)mod27 = 2
코일 24: La24 = (3+(24-1)*7)mod27 = 2; Le24 = ( 2+7)mod27 = 9
코일 25: La25 = (3+(25-1)*7)mod27 = 9; Le25 = ( 9+7)mod27 =16
코일 26: La26 = (3+(26-1)*7)mod27 =16; Le26 = (16+7)mod27 =23
코일 27: La27 = (3+(27-1)*7)mod27 =23; Le27 = (23+7)mod27 = 3
각도 오차 결정:
각각의 코일들(S)에 있어서, 식(2)에 의해 모든 극 톱니들(Z)에 대해 각각의 각도 오차(Wf)들이 결정된다.
코일 1의 각도 오차
Wf(j) = cos [2pi×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×4/9 ×(1-3/3)] = 1.000
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×4/9 ×(2-3/3)] = -0.940
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×4/9 ×(3-3/3)] = 0.766
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×4/9 ×(4-3/3)] = -0.500
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×4/9 ×(5-3/3)] = 0.174
톱니 6: Wf(6) = cos [2pi×4/9 ×(6-3/3)] = 0.174
톱니 7: Wf(7) = cos [2pi×4/9 ×(7-3/3)] = -0.500
톱니 8: Wf(8) = cos [2pi×4/9 ×(8-3/3)] = 0.766
톱니 9: Wf(9) = cos [2pi×4/9 ×(9-3/3)] = -0.940
다음 패스에서 식(3)에 의해, 코일 1에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 1.000
각도 오차 비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 1 = 1 : 조건 충족됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.94 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.766 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.174 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 0.174 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.766 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.94 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
비교의 결과:
코일(S1)은 톱니(Z1)에 와인딩된다.
결정된 값이 포지티브이므로, 코일 1은 오른쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 7의 와인딩 표의 제 1 행이 결정된다.
코일 2의 각도 오차
Wf(j) = cos [2pi×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×4/9 ×(1-10/3)] = 0.973
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×4/9 ×(2-10/3)] = -0.835
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×4/9 ×(3-10/3)] = 0.597
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×4/9 ×(4-10/3)] = -0.287
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×4/9 ×(5-10/3)] = -0.058
톱니 6: Wf(6) = cos [2pi×4/9 ×(6-10/3)] = 0.396
톱니 7: Wf(7) = cos [2pi×4/9 ×(7-10/3)] = -0.686
톱니 8: Wf(8) = cos [2pi×4/9 ×(8-10/3)] = 0.894
톱니 9: Wf(9) = cos [2pi×4/9 ×(9-10/3)] = -0.993
다음 패스에서 식(3)에 의해, 코일 2에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 0.993
각도 오차 비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 0.973 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.835 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.597 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.287 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.058 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 0.396 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 0.686 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.894 ≠0.993 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.993 = 0.993 : 조건 충족됨.
비교 결과 :
코일(S2)은 톱니(Z9)에 와인딩될 수 있다.
결정된 값이 네거티브이므로, 코일 2는 왼쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 7의 와인딩 표의 제 2 행도 결정된다.
이제, 동일한 계산들이 나머지 코일 3 내지 27에 대해 식((2) 식(3))에 의해 동일한 방식으로 실시되므로 도 7의 와인딩 표가 행 별로 작성된다.
도 8에는 코일 1 내지 4에 대해 제 1 단계에서의 코일 제조가 도시되고 설명된다.
와인딩 와이어(17)의 시작점(17a)은 박판(L3)에 접촉된다. 상기 와인딩 와이어는 거기서부터 극 톱니(Z1)로 안내되고 코일(S1)은 극 톱니(Z1)에 오른쪽으로 와인딩된다. 와인딩 종료점은 박판(L10)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S2)은 극 톱니(Z9)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L17) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S3)은 극 톱니(Z9)에 왼쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L24) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S4)은 극 톱니(Z8)도 오른쪽으로 와인딩되고 톱니 종료점은 박판(L4)에 접촉된다. 박판(L4)으로부터 코일 와이어는 도시된 화살표를 따라 코일 5의 코일 시작점으로 이어지고, 전체 코일들이 기계의 회전자에 완전히 와인딩 될 때까지 와인딩 자동화 장치는 와인딩 표에 따라 제 1 실시예의 도 4와 동 일한 방식으로 작업한다.
회전자(13)의 정류자 측면에 박판들과 코일들 사이의 긴 연결부가 생기지 않도록, 도 8의 코일(S3)에서 파선으로 도시되듯이, 시작- 또는 종료 박판(La, Le)과 코일(S) 사이의 와인딩 와이어(17)를 가까이 있는 2 개의 극 톱니들(Z) 사이를 통과해서 아마추어의 후면으로 그리고 거기서부터 특히 다른 2 개의 극 톱니들(Z) 사이를 통과해서 정면으로 되돌아서 다시 코일(S) 또는 박판(L)으로 안내하는 것이 바람직하다.
제 4 실시예에서는 상기의 방법에 따라, 변경된 톱니 수(z), 코일 수(s) 및 박판 수(l)를 가진 10극 직류 모터에 대해, 도 9에 도시된 와인딩 표가 작성된다.
제 4 실시예에는 하기와 같은 것이 적용된다.
극 쌍 수 p = 5
극 톱니 수 z = 12
박판 수 l = 24
코일 수 s = 24
승수 M = 2
박판 스텝 폭 Y = 5
와인딩 수 Wz = 18
상기 값들에 의해 전술한 조건들이 충족된다. 2 개의 식들(1)에 의해, 각각의 코일(Li)에 대해 시작 박판(Lai) 및 종료 박판(Lei)이 결정된다.
정류자에 코일 접촉 :
Lai = (La1[(i-1)*Y])mod24; Lei = (Lai+Y)mod24
코일 1 : La 1 = (2+( 1-1)*5)mod24 = 2; Le 1 = ( 2+5)mod24 =7
코일 2 : La 2 = (2+( 2-1)*5)mod24 = 7; Le 2 = ( 7+5)mod24 =12
코일 3 : La 3 = (2+( 3-1)*5)mod24 =12; Le 3 = (12+5)mod24 =17
코일 4 : La 4 = (2+( 4-1)*5)mod24 =17; Le 4 = (17+5)mod24 =22
코일 5 : La 5 = (2+( 5-1)*5)mod24 =22; Le 5 = (22+5)mod24 = 3
코일 6 : La 6 = (2+( 6-1)*5)mod24 = 3; Le 6 = ( 3+5)mod24 = 8
코일 7 : La 7 = (2+( 7-1)*5)mod24 = 8; Le 7 = ( 8+5)mod24 =13
코일 8 : La 8 = (2+( 8-1)*5)mod24 =13; Le 8 = (13+5)mod24 =18
코일 9 : La 9 = (2+( 9-1)*5)mod24 =18; Le 9 = (18+5)mod24 =23
코일 10: La10 = (2+(10-1)*5)mod24 =23; Le10 = (23+5)mod24 = 4
코일 11: La11 = (2+(11-1)*5)mod24 = 4; Le11 = ( 4+5)mod24 = 9
코일 12: La12 = (2+(12-1)*5)mod24 = 9; Le12 = ( 9+5)mod24 = 14
코일 13: La13 = (2+(13-1)*5)mod24 =14; Le13 = (14+5)mod24 =19
코일 14: La14 = (2+(14-1)*5)mod24 =19; Le14 = (19+5)mod24 =24
코일 15: La15 = (2+(15-1)*5)mod24 =24; Le15 = (24+5)mod24 = 5
코일 16: La16 = (2+(16-1)*5)mod24 = 5; Le16 = ( 5+5)mod24 =10
코일 17: La17 = (2+(17-1)*5)mod24 =10; Le17 = (10+5)mod24 =15
코일 18: La18 = (2+(18-1)*5)mod24 =15; Le18 = (15+5)mod24 =20
코일 19: La19 = (2+(19-1)*5)mod24 =20; Le19 = (20+5)mod24 = 1
코일 20: La20 = (2+(20-1)*5)mod24 = 1; Le20 = ( 1+5)mod24 = 6
코일 21: La21 = (2+(21-1)*5)mod24 = 6; Le21 = ( 6+5)mod24 =11
코일 22: La22 = (2+(22-1)*5)mod24 =11; Le22 = (11+5)mod24 =16
코일 23: La23 = (2+(23-1)*5)mod24 =16; Le23 = (16+5)mod24 =21
코일 24: La24 = (2+(24-1)*5)mod24 =21; Le24 = (21+5)mod24 = 2
각도 오차 결정:
각각의 코일들(S)에 있어서, 식(2)에 의해 모든 극 톱니들(Z)에 대해 각각의 각도 오차(Wf)가 결정된다.
코일 1의 각도 오차
Wf(j) = cos [2pi×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×5/12 ×(1-2/2)] = 1.000
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×5/12 ×(2-2/2)] = -0.866
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×5/12 ×(3-2/2)] = 0.500
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×5/12 ×(4-2/2)] = 0.000
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×5/12 ×(5-2/2)] = -0.500
톱니 6: Wf(6) = cos [2pi×5/12 ×(6-2/2)] = 0.866
톱니 7: Wf(7) = cos [2pi×5/12 ×(7-2/2)] = -1.000
톱니 8: Wf(8) = cos [2pi×5/12 ×(8-2/2)] = 0.866
톱니 9: Wf(9) = cos [2pi×5/12 ×(9-2/2)] = -0.500
톱니 10: Wf(10)= cos [2pi×5/12 ×(10-2/2)] = 0.000
톱니 11: Wf(11)= cos [2pi×5/12 ×(11-2/2)] = 0.500
톱니 12: Wf(12)= cos [2pi×5/12 ×(12-2/2)] = -0.866
다음 단계에서 식(3)에 의해, 코일 1에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 1.000
각도 오차 비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 1 = 1 : 조건 충족됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.866 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.000 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 0.866 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 1 = 1 : 조건 충족됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.866 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(10)|= Wfmax: 0.000 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(11)|= Wfmax: 0.5 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(12)|= Wfmax: 0.866 ≠1 : 조건 충족 안 됨.
비교 결과 :
코일(S1)은 톱니(Z2)에 와인딩될 수 있다.
결정된 값이 포지티브이므로, 코일 1은 오른쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 9의 와인딩 표의 제 1 행이 결정된다.
코일 2의 각도 오차
Wf(j) = cos [2pi×p/z ×(j-Lai/M)]
톱니 1: Wf(1) = cos [2pi×5/12 ×(1-7/2)] = 0.966
톱니 2: Wf(2) = cos [2pi×5/12 ×(2-7/2)] = -0.707
톱니 3: Wf(3) = cos [2pi×5/12 ×(3-7/2)] = 0.259
톱니 4: Wf(4) = cos [2pi×5/12 ×(4-7/2)] = 0.259
톱니 5: Wf(5) = cos [2pi×5/12 ×(5-7/2)] = -0.707
톱니 6: Wf(6) = cos [2pi×5/12 ×(6-7/2)] = 0.966
톱니 7: Wf(7) = cos [2pi×5/12 ×(7-7/2)] = -0.966
톱니 8: Wf(8) = cos [2pi×5/12 ×(8-7/2)] = 0.707
톱니 9: Wf(9) = cos [2pi×5/12 ×(9-7/2)] = -0.259
톱니 10: Wf(10)= cos [2pi×5/12 ×(10-7/2)] = -0.259
톱니 11: Wf(11)= cos [2pi×5/12 ×(11-7/2)] = 0.707
톱니 12: Wf(12)= cos [2pi×5/12 ×(12-7/2)] = -0.966
다음 단계에서 식(3)에 의해, 코일 2에 대해 최소 각도 오차(Wf) 또는 최대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가진 극 톱니가 결정된다.
Wfmax = max(|Wf(1)|,|Wf(2)|,|Wf(3)|,...) = 0.966
각도 오차 비교 :
|Wf(1)| = Wfmax: 0.966 = 0.966 : 조건 충족됨.
|Wf(2)| = Wfmax: 0.707 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(3)| = Wfmax: 0.259 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(4)| = Wfmax: 0.259 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(5)| = Wfmax: 0.707 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(6)| = Wfmax: 0.966 = 0.966 : 조건 충족됨.
|Wf(7)| = Wfmax: 0.966 = 0.966 : 조건 충족됨.
|Wf(8)| = Wfmax: 0.707 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(9)| = Wfmax: 0.259 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(10)|= Wfmax: 0.259 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(11)|= Wfmax: 0.707 ≠0.966 : 조건 충족 안 됨.
|Wf(12)|= Wfmax: 0.966 = 0.966 : 조건 충족됨.
비교 결과 :
코일(S2)은 톱니(Z6)에 와인딩될 수 있다.
결정된 값이 포지티브이므로, 코일(1)은 오른쪽으로 와인딩된다. 이로써, 도 9의 와인딩 표의 제 2 행이 결정된다.
이제, 나머지 코일 3 내지 27에 대해, 동일한 계산들이 식((2) 및 (3))에 의해 동일한 방식으로 실시되므로 도 9의 와인딩 표가 행 별로 작성된다.
도 10에는 코일 1 내지 4에 대해 제 1 단계에서의 코일 제조가 도시되고 설명된다.
와인딩 와이어(17)의 시작점(17a)이 우선 박판(L2)에 접촉된다. 상기 와인딩 와이어는 거기서부터 극 톱니(Z1)로 안내되고, 코일(S1)이 오른쪽으로 극 톱니(Z1)에 와인딩된다. 코일 종료점은 박판(L7)에 접촉된다. 거기서부터 코일(S2)은 극 톱니(Z6)에 오른쪽으로 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L12) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S3)도 오른쪽으로 극 톱니(Z6)에 와인딩되고 코일 종료점은 박판(L17) 상에 놓인다. 거기서부터 코일(S4)은 오른쪽으로 극 톱니(Z11)에 와인딩되고, 코일 종료점은 박판(22)에 접촉된다. 박판(L22)으로부터 코일 와이어는 표시된 화살표를 따라 코일 6의 코일 시작점으로 안내되고, 전체 코일들이 기계의 회전자에 완전히 와인딩될 때까지, 와인딩 자동화 장치가 제 1 실시예의 도 4와 동일한 방식으로 와이딩 표에 따라 작업한다.
본 발명은 도시된 실시예들에 제한되지 않는데 왜냐하면, 하기의 조건 하에서 본 발명을 구현하기 위한 다수의 조합들이 가능하기 때문이다.
극 쌍 수 p < 1 < z,
톱니 수 z ≠2p ≠3p,
승수 M = s/z 및
박판 스텝 폭 |Y-l/p| ≤ 0.5
또한, 각각의 극 톱니들에서의 코일들의 전기 각도 오차의 결정을 위해 식(2)에서의 코사인 값 대신, 사인 값도 사용될 수 있다. 또한 식(2)에서 코사인 값이 생략되면, 극 피치에 관련한 전기 각도 오차는 라디안(radian)으로서 결정될 수 있다. 전체 원주에 관련한 코일들의 절대 각도 오차가 식(2)에서의 'p'가 빠짐 으로써 생기는데, 이것은 본 발명의 범위 내에서도 가능하다. 그러나 각도 오차는 극 수, 즉 모듈의 2π/2p'에 의해 보정되어야 한다. 또한, '2π'가 '360°'로 대입되고 결과가 모듈 360°/2p에 의해 보정되면, 각도 오차는 그레이더(grader)로도 결정될 수 있다. 모든 경우, 각각의 코일에 대한 와인딩 표를 작성하기 위해, 최소의 각도 오차를 가지는 극 톱니가 결정되어야 한다.
180°만큼 서로 오프셋되는 2 개의 소위 플라이어 또는 바늘을 포함한 와인딩 자동화 장치에서, 도 3 및 도 9에 따른 코일 수(s)가 짝수인 경우, 각각 절반의 코일 개수가 완전히 와인딩될 수 있다; 즉, 본 발명에 따라 작성된 와인딩 표의 상부 및 하부 절반에 따라 각각 하나의 플라이어 또는 하나의 바늘이 동시에 작업될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전기 기계, 바람직하게는 직류 모터(10)의 회전자 와인딩을 제조하기 위한 방법으로서,
    고정자(11) 내에 적어도 4 개의 여자기 극들,
    상기 여자기 극들의 개수와 다른 개수의 홈들 및 극 톱니들(Z)을 원주에 가지는 정류자 회전자(13),
    상기 극 톱니 개수의 2배 이상인 개수의 개별 톱니 코일들(S) 및
    상기 개별 톱니의 개수와 동일한 개수의 정류자 박판들(L)을 포함하고,
    상기 개별 톱니 코일들은 와인딩 와이어(17)로 와인딩 자동화 장치에 의해 상기 극 톱니들에 바람직하게는 균일하게 분포되어 와인딩되고, 특히 둘레에 감기게 와인딩되는 회전자 와인딩 제조 방법에 있어서,
    상기 와인딩 와이어(17)를 제 1 극 톱니(Z1) 상의 시작 박판(La)에 고정한 후에 제 1 코일(S1)은 상기 시작 박판(La)에 대해 자유로이 선택 가능한 각도 오프셋(φ0)을 가지고 설정된 와인딩 수로 와인딩되고, 상기 와인딩 와이어(17)가 고정 설정된 박판 스텝 폭(Y)을 가지며 종결 박판(Le)으로서의 다른 정류자 박판(L)에 고정된 후, 연속적으로 각각의 정류자 박판(L)으로부터 코일(S)이 선택된 각도 오프셋(φ0)에 대해 극 피치에 관련한 최소 전기 각도 오차(Wf)를 갖는 극 톱니(Z)에 각각 와인딩된 후, 전체 개별 톱니 코일들(S)이 극 톱니들(Z)에 와인딩될 때까지, 상기 와인딩 와이어(17)가 설정된 박판 스텝 폭(Y)을 가지고 다른 박판(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 개별 톱니 코일들(S)의 상기 박판 스텝 폭(Y)은 상기 고정자(11)의 극 쌍 수(p) 및 박판 수(l)에 의존하여, 식|Y-l/p| ≤ 0.5을 충족시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 개별 톱니 코일(S1)의 종료점은 이전에 식Le1 = (La1+Y) mod1에 따라 결정된 박판(Le1)에 접촉되고, 상기 박판(Le1)은 다음에 와인딩하려는 개별 톱니 코일(S2)에 대해, 상기 코일의 코일 시작점을 위한 박판(La2)을 형성하고, 그 후, 각각의 다른 코일(S)은 박판 스텝 폭(Y)을 가지고 상기 정류자(16)의 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 다음에 와인딩하려는 코일(S) 각각에 있어서, 우선 상기 회전자(13)의 각각의 극 톱니들(Z)에 대해 전기 각도 오차(Wf)가 결정된 후, 상기 결정된 각도 오차들의 절대 값들이 서로 비교되고, 상기 비교에 의해 최소 전기 각도 오차(Wf)를 가진 극 톱니(Z)가 결정되고 다음 코일(S)이 상기 극 톱니에 와인딩되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 각각의 극 톱니(Z)에 있어서, 상기 전기 각도 오차(Wf)가 바람직하게는 극 쌍 수(p)에 대한 주기적 각도 오차의 코사인 값으로서 식(2)Wf(j) = cos [2π×p/z ×(j-Lai/M)]에 따라 각각 결정되고, 상기 식에서 승수 M은 극 톱니(Z) 당 코일들의 개수(S)이고, j는 각각의 극 톱니(Z)인 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 각각의 코일(S)에 대해 각각 결정하려는, 전기 각도 오차(Wf)의 코사인 값들이 서로 비교되고, 상기 각각의 코일(S)이 최소의 절대 각도 오차(Wf), 바람직하게는 최대 절대 각도 오차-코사인 값(Wfmax)을 가지는 극 톱니(Z)에 와인딩되고, 상기 코일(S)의 와인딩 방향은 각도 오차-코사인 값의 부호에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 극 톱니들(Z)에 대한 상기 최대 각도 오차-코사인 값들(Wfmax)이 동일한 경우, 다음 코일(S)은 예정된 코일(S)의 개수를 아직 가지지 않는 극 톱니(Z)에 와인딩되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 코일(S)은 상기 코일(S)의 시작 박판(La)과 종료 박판(Le) 사이의 영역에 있는 극 톱니(Z)에 와인딩되는 것을 특징으로 하는 전기 기 계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 다수, 바람직하게는 모든 개별 톱니 코일들(S)은 와인딩 와이어(17)가 중단없이 차례로 와인딩되고, 상기 개별 톱니 코일들의 시작점 및 종료점은 웨이브 와인딩 방식으로서, 하나의 동일한 와인딩 방향으로 상기 박판 스텝 폭(Y)을 가지고 상기 각각의 정류자 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시작- 또는 종료 박판(La,Le)과 코일(S) 사이의 와이딩 와이어(17)는 더 가까이 놓인 2 개의 극 톱니들(Z) 사이를 통과해 아마추어의 후면 측으로, 거기서부터 특히 2 개의 다른 극 톱니들(Z) 사이를 통과해 다시 정면 측으로 안내되어 코일(S) 또는 박판(L)으로 안내되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시작- 및 종료 박판(La, Le), 극 톱니(Z) 그리고 코일들(S)의 와인딩 방향은 컴퓨터에 의해 와인딩 표의 형태로 작성되고, 상기 와인딩 표는 와인딩 자동화 기계 내로 입력되며 상기 기계에 의해 코일의 와인딩이 실행되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 4극 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 회전자(13) 상에 15 개의 개별 톱니 코일들(S)이 와인딩 자동화 장치에 의해 5 개의 극 톱니들(Z)에 차례로 와인딩되고, 상기 개별 톱니 코일들은 8 개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭(Y)인 경우 정류자의 15 개의 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 6극 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 회전자(13) 상에 20 개의 개별 톱니 코일들(S)이 와인딩 자동화 장치에 의해 10 개의 극 톱니들(Z)에 차례로 와인딩되고, 상기 개별 톱니 코일들은 7 개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭(Y)인 경우 정류자의 20 개의 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 8극 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 회전자(13) 상에 17 개의 개별 톱니 코일들(S)이 와인딩 자동화 장치에 의해 9 개의 극 톱니들(Z)에 차례로 와인딩되고, 상기 개별 톱니 코일들은 7 개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭(Y)인 경우 정류자의 17 개의 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 10극 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 회전자(13) 상에 24 개의 개별 톱니 코일들(S)이 와인딩 자동화 장치 에 의해 12 개의 극 톱니들(Z)에 차례로 와인딩되고, 상기 개별 톱니 코일들은 5 개의 박판들이 하나의 박판 스텝 폭(Y)인 경우 정류자의 24 개의 박판들(L)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 회전자 와인딩의 제조 방법.
  16. 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 상기 회전자 와인딩(18)이 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 특징에 따른 회전자 와인딩의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 회전자 와인딩을 포함하는 전기 기계.
  17. 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 상기 회전자 와인딩(18)은 제 12 항의 특징에 따른 회전자 와인딩의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 회전자 와인딩을 포함하는 전기 기계.
  18. 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계 있어서, 상기 기계의 상기 회전자 와인딩(18)은 제 13 항의 특징에 따른 회전자 와인딩의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 회전자 와인딩을 포함하는 전기 기계.
  19. 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 상기 회전자 와인딩(18)은 제 14 항의 특징에 따른 회전자 와인딩의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 회전자 와인딩을 포함하는 전기 기계.
  20. 제 1 항의 전제부에 따른 전기 기계에 있어서, 상기 기계의 상기 회전자 와인딩(18)은 제 15 항의 특징에 따른 회전자 와인딩의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 회전자 와인딩을 포함하는 전기 기계.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036835A1 (de) * 2006-08-07 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit Einzelzahn-Läuferwicklung
CN101529700B (zh) * 2006-12-27 2011-02-16 广东肇庆爱龙威机电有限公司 钕铁硼直流电机
DE102007034613A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit einem Kommutator, sowie Verfahren zum Betreiben der elektrischen Maschine
DE102008000377A1 (de) * 2008-02-22 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung der Läuferwicklung einer elektrischen Maschine sowie elektrische Maschine mit einer nach diesem Verfahren hergestellten Läuferwicklung
DE102008042156A1 (de) * 2008-09-17 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Sechspolige Gleichstrommaschine
CN101958625B (zh) * 2009-07-16 2014-03-12 德昌电机(深圳)有限公司 有刷电机
CN101958624B (zh) * 2009-07-20 2013-12-11 德昌电机(深圳)有限公司 一种电机
FR2959360B1 (fr) * 2010-04-27 2013-01-18 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique comportant un rotor muni d'un bobinage permettant de faciliter la commutation, et demarreur associe
KR101339543B1 (ko) * 2010-06-29 2013-12-10 주식회사 만도 모터 및 이를 이용한 전동식 파워 스티어링 시스템
DE102010041717A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Robert Bosch Gmbh Anker für eine elektrische Maschine
JP5931489B2 (ja) * 2011-03-30 2016-06-08 株式会社ミツバ 直流モータの巻線巻装方法、及び直流モータ
US9209672B2 (en) * 2012-01-27 2015-12-08 Johnson Electric S.A. Electric motor
CN102624168B (zh) * 2012-03-21 2014-05-07 常州轻工职业技术学院 电机转子线圈的绕线方法
JP5890734B2 (ja) * 2012-04-10 2016-03-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 直流モータ及びこれを備えた車両
US10075031B2 (en) * 2013-03-26 2018-09-11 Mitsuba Corporation Electric motor
CN103647425B (zh) * 2013-12-11 2016-01-20 上海马陆日用友捷汽车电气有限公司 永磁直流电动机
DE102014215974A1 (de) * 2014-08-12 2016-02-18 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Bürstenkommutierter Gleichstrommotor
EP3961881A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-02 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Rotor of an electric motor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5683223A (en) * 1979-12-12 1981-07-07 Hitachi Ltd Rotary electric machine rotor winding malfunction detector
US4329610A (en) * 1980-04-14 1982-05-11 Black & Decker Inc. Armature winding pattern for an electric motor
US5413289A (en) * 1991-07-30 1995-05-09 Axis Usa, Inc. Programmably controlled armature winding apparatus
DE69214060D1 (de) * 1991-07-30 1996-10-31 Axis Spa Programmierbar gesteuerte Wickelverfahren für Unterteile elektrischer Motoren und Vorrichtung
US5267699A (en) * 1992-03-11 1993-12-07 Axis Usa, Inc. Methods of winding armatures with modified side pattern
JPH11341722A (ja) 1998-05-21 1999-12-10 Asmo Co Ltd 電機子及び電機子の巻線方法
JP2000341892A (ja) 1999-05-31 2000-12-08 Asmo Co Ltd 集中巻線モータの製造方法及び集中巻線モータ
US6891304B1 (en) * 2000-09-06 2005-05-10 Quebec Metal Powders Limited Brush DC motors and AC commutator motor structures with concentrated windings
JP4025250B2 (ja) * 2003-06-17 2007-12-19 ヤマハモーターエレクトロニクス株式会社 直流電動機

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CN101091301B (zh) 2011-04-27

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